對煤炭開采企業巷道掘進技術應用現狀的探討

辛銀春（山西寧武大運華盛莊旺煤業有限公司,山西 寧武 036700）

對煤炭開采企業巷道掘進技術應用現狀的探討

辛銀春
（山西寧武大運華盛莊旺煤業有限公司,山西 寧武 036700）

巷道掘進是煤炭實地開采的一個主要環節，掘進技術和設備的采用直接影響著煤炭開采的進度和效益。目前，我國大部分煤炭開采企業使用大型機械化掘進技術。本文分析了機械掘進的現有技術，探討了。

煤炭;掘進;先進技術；現狀

我國煤炭開采技術和設備的落后一直制約著煤炭行業的機械化進程。目前我國的煤炭開采以井下作業為主，提高巷道掘進技術和裝備水平是煤炭企業高效集約化發展和生產過程安全、潔凈的重要保障。

1 現階段常見的巷道掘進方式

隨著科學技術的日新月異的發展，目前我國煤炭企業使用了先進的自動、半自動機械化設備和科學的技術手段，提高煤炭開采過程的機械化和電氣化有利于提高掘進工作的效率和巷道的使用壽命，為煤炭企業節省大量的財力，實現企業利潤的增值。目前應用最廣泛的煤炭開采企業巷道掘進技術有三種：

1.1 綜合機械化掘進技術

綜合機械化掘進技術主要是指通過綜合掘進機設備和供電通風除塵設備儀器系統完成破煤、裝煤、轉載運輸、以及支護工作。其中主要的設備是懸臂式掘進機。與鉆爆發相比，巷道掘進機具有可連續掘進、施工過程穩定安全、掘進速度大幅度提高的優勢。目前國內巷道掘進機的平均日進尺在10m以上，極大的提高了掘進的速度。我國自主研發的掘進機有200多種機型，最先進的EBJ-120TP型巷道掘進機不但可以適用各種巷道掘進，而且機身小巧穩定，可以自動進行故障和工礦的檢測。

1.2 連續采煤技術

對于大斷面連續作業可以采用連續采煤機。這種采煤機集挖掘、采集、裝備和運輸為一體，在大寬度煤層的掘進工程中占有巨大優勢。連續采煤技術通過采掘運輸和錨桿支護工作的同時進行來提高掘進速度。與懸掛式掘進機相比，連續采煤設備掘進速度更快，采煤過程更加系統自動化，能夠更多的節約成本。連續采煤機按照運輸方式的不同可分為間斷式運輸和連續運輸兩種設備配置。但是連續采煤設備對使用環境的要求較高，只能用于大面積煤層的雙巷和多巷的采掘，不能進行單巷掘進，在一定程度上限制了國內煤礦礦企業對連續采煤技術的應用。

圖1 EBZ-150A懸臂式掘進機結構簡圖和外觀圖

1.3 掘錨設備一體化技術

巷道掘進和巷道支護是煤炭開采巷道掘進工作的兩個主要方面。掘錨一體機就是一種將這兩項工作有機統一起來的設備。掘錨設備一體化技術是我國自主創新的項目，能夠系統合理的進行巷道掘進和錨桿支護工作，是提高掘進速度和增強支護換位水平的有效途徑和手段。目前掘錨一體化設備主要分為兩類，一類是用掘進和支護作業同時進行的方式，即同一掘進循環中，掘錨機整體不行走，割煤滾筒和運輸機向前進行煤層開采的同時，錨桿鉆機同時跟進開始進行打眼支護；一類是先割煤后進行錨固支護的方式，即截割工作進行時，錨桿鉆機不前進而是在頂板側幫進行打眼支護。掘錨一體機創新了采掘流程和工序，極大的解放了勞動力，提高了掘進工作的可靠性和安全性。

2 影響礦井巷道掘進作業的主要因素

煤炭開采是一個復雜的系統工程，在巷道掘進工作中，任何的環境因素和人為因素都會限制掘進作業的水平和速度。因此，分析影響巷道掘進作業的主要影響因素并著力減少不良因素的影響，有利于提高井下作業的效率和安全系數，盡量避免掘進事故的發生。

2.1 煤炭開采環境

煤炭資源的儲存環境比較復雜，煤炭開采的地點、地質構造等因素都直接影響著掘進作業的難易程度和安全系數。例如，硬度較高的地質條件雖然會在一定程度上增加挖鉆的難度，但是有利于錨固支桿的設置，不容易發生坍塌冒頂事故；開采地點的地下水位、瓦斯濃度等也在一定程度上影響著巷道掘進的進程和施工成本，考驗著防護設施的可靠性。優質的地質構造往往不需要進行太多的支撐工作和瓦斯防護，同時自然災害發生較少的地段也更有利于采掘工作的進行。

2.2 采掘技術和設備

在相同的地理條件下，先進的采掘技術和機械化的采掘裝備無疑是提高掘進速度、增加安全系數、提高企業收益的重要保障。過去煤炭巷道采掘作業主要包括鉆眼、裝運與爆破三個工序。目前，單工序操作已經向機械化系統作業的方向轉化；破巖方式從爆破法向機械破巖方向轉化；氣腿鑿巖機逐漸被全斷掘進機取代。采掘新技術和設備的引進大范圍的提高了掘進的效率，精益化的開采模式為煤炭企業節約了大量的人力物力成本。

2.3 人員因素

管理者和施工者是掘進工作中的最不可控因素。首先，施工者的技術水平和作業規范直接決定了掘進設備能否正常工作、采掘工作能否安全進行。因此，要加強對施工者的基礎培訓，提高掘進工作者，尤其是掘進機操作人員的綜合素質。其次，管理者對于施工過程的管理和監控對掘進作業的影響也很大。目前很多煤炭企業的管理層片面的追求企業效率和掘進進度，忽視了對工程和施工人員的合理安排，無視采煤工作的規范制度，不但會影響采掘工作的規范進行，而且會埋下嚴重的安全隱患。

3 大運華盛莊旺煤業綜掘技術的應用

3.1 大運華盛莊旺煤業礦井簡介

山西寧武大運華盛莊旺煤業有限公司位于寧武縣鳳凰鎮莊旺村，目前為生產礦井。本礦井于2012年12月25日正式通過總體竣工驗收。井田面積為6.8454km2，批準開采井田范圍內的2～5號煤層，核準生產能力為1.50Mt/a。

井田開拓方式為斜井開拓，井田范圍內布置三個井筒：主斜井、副斜井、回風立井。主斜井裝有帶式輸送機，擔負礦井的煤炭主提升任務，同時兼作礦井的進風井和安全出口；副斜井裝備單鉤串車，擔負礦井的材料、設備和人員的提升下放任務，同時兼作礦井的進風井和安全出口；回風立井為圓形斷面，裝備灌漿管路和折返式金屬梯子間，作為礦井的專用回風井和另一安全出口。

3.2 大運華盛莊旺煤業綜合掘進機介紹

大運華盛莊旺煤業的掘進工程使用的是EBZ-150A懸臂式掘進機。它具有截割部可伸縮、爬坡能力強、運輸通暢、焊接結構，剛性好，可靠性高、電氣系統采用模塊化設計，液晶漢字動態顯示、重心低，穩定性好等特點。

該機由：1.截割機構；2.裝載機構；3.運輸機構；4.機架及回轉臺；5.行走機構；6.液壓系統；7.電氣系統；8.供水系統；9.操作臺構成，該掘進機主要用于煤巖硬度≤f7.5的煤巷、半煤巖巷以及軟巖的巷道、隧道快速掘進，能夠實現連續截割、裝載、運輸作業。最大定位截割斷面24m2，最大截割硬度≤75MPa，縱向工作坡度±16°。外觀和結構如圖1所示。

大運華盛莊旺煤業機械掘進設備的使用，極大的保障了礦井的安全建設和煤炭開采的順利進行。大運華盛莊旺煤業在掘進工作中著力推進機械化進程，促進了采煤工作的自動化進程，為企業創造了更高的效益。

4 結論

從煤炭開采企業巷道掘進技術應用現狀來看，國內的煤炭企業對于先進技術設備的重視程度越來越高。目前，國有大型煤炭企業基本都采用機械化作業。精細的開采模式和機械自動化設備的引進是未來煤炭巷道掘進技術的發展趨勢。

[1]樊雷．我國礦井巷道掘進技術和裝備的現狀與發展[J]．理論研究,2013(02):83．

[2]尹鵬飛,尹交英,金寶圣.淺論煤礦機械化掘進技術研究[J].科技探索,2012(08):295．

[3]郝建生.煤礦巷道掘進裝備關鍵技術現狀和展望[J].煤炭科學技術,2014(08):42.

[4]劉萬東.煤礦綜掘、綜采工作面自動化技術發展趨勢探討[J].科技與企業,2012(19):334．

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.047